Важные химические элементы растений

9. Химический состав растений. Содержание основных элементов питания в растениях.

Растение строит свой организм из определённых химических элементов , находящихся в окружающей среде. Оно состоит из сухого вещества и содержит значительное количество воды. В большинстве вегетативных органов сельскохозяйственных культур содержание воды составляет 70-95%, а в семенах – от 5 до 15%в состав сухого вещества растений входит 90-95% органических соединений и 5-10% минеральных солей.

Основные органические вещества представлены в растениях белками и другими азотистыми соединениями, жирами, крахмалом, сахарами, клетчаткой, пектиновыми веществами.

Содержание белков в вегетативных органах растений обычно составляет 5-20% их массы, в семенах хлебных злаков – 6-20%, а в семенах бобовых и масличных культур – 20-35%.

Количество структурных липидов обычно небольшое – 0,5-1% сырой массы, среднее содержание жира в семенах важнейших масличных культур и сои: клещевина – до 60; кунжут, мак, маслина – 45-50; подсолнечник – 24-50.

Сахара содержатся в небольших количествах во всех сельскохозяйственных растениях, а в корнеплодах и отдельных органах овощных культур, плодах винограда, ягодах и фруктах могут накапливаться в качестве запасных веществ. Преобладающими моносахаридами в большинстве растений являются глюкоза (8-15% в ягодах винограда) и фруктоза(6-10% в косточковых плодах), а олигосахаридами – дисахарид сахароза(14-22% в корнях сахарной свёклы, 11-25% в соке стеблей сахарного тростника).

Крахмал в небольших количествах содержится во всех зелёных органах растений, но в качестве основного запасного углевода накапливается в клубнях, луковицах и семенах. В клубнях картофеля ранних сортов содержится крахмала 10-14%, средне- и позднеспелых – 16-22%. В расчёте на сухую массу клубней это составляет 70-80%. В зерне хлебных злаков крахмала обычно 55-70%.

Пектиновые вещества содержатся в растениях в сравнительно небольших количествах.

Из диоксида углерода, поглощаемого в основном листьями, и воды, поступающей через корни, в растении в процессе фотосинтеза образуются простые безазотистые органические вещества, состоящие из углерода, кислорода и водорода; в состав белков входит ещё и азот. На долю углерода, водорода и азота приходится 95% сухой массы растений (углерод 45%, кислород 42, водород 6,5, азот 1,5%). Эти четыре элемента называются органогенными.

При сжигании растения остаются зольные элементы, на долю которых приходится около 5% массы сухого вещества.

Содержание азота и зольных элементов в растении зависит от биологических особенностей и условий выращивания и неодинаково в различных органах. Например, в конях, стеблях и листьях больше зольных элементов, чем в семенах.

Состав золы различных растений различен и отражает неодинаковую потребность культур в элементах минерального питания. Содержание фосфора и калия в золе принято выражать в форме соответствующих оксидов. На долю калия в золе листьев большинства растений приходится 30-50%, а в люцерне, клевере, вике содержание кальция значительно выше, чем калия. Содержание фосфора, калия и серы снижается в старых листьях, а кальция повышается от 20-40 до 50-60%от массы золы.

Источник

16 питательных веществ, жизненно важных для успешного роста растений

Каждый знает, что для роста растению нужны воздух, вода, свет и подходящая температура. Воздух и вода обеспечивают растение водородом (H), кислородом (O) и углеродом (C) — тремя базовыми питательными веществами. Но в почве можно найти еще 13 питательных веществ, необходимых для роста, поэтому Вам необходимо тестировать почву, чтобы убеждаться, что Ваши растения будут получать весь необходимый объем нутриентов. Как только Вы получите результаты теста, Вам станет ясно, какие вещества необходимо добавить к почве, чтобы получить здоровое растение.

Как правило, эти питательные вещества делят на две группы, располагая по порядку в соответствии с объемами, необходимыми для растений.

Первая группа — это макроэлементы (или макронутриенты)

Азот (N)

Он способствует росту стебля и листьев: если в почве недостаточно азота, рост замедляется, листья становятся бледными и желтоватыми. Получить азот из холодной влажной почвы растению труднее, так что нужно следить за температурой.

Избыток азота в почве может привести к дефициту калия.

Фосфор (P)

Он крайне важен для прорастания семян, цветения, образования плодов и роста корневой системы. Дефицит фосфора приводит к замедлению роста и преждевременному опаданию листьев. Заметить этот дефицит можно по листьям: если они странного голубовато-зеленого цвета, их края коричневые, на них образуются темные пятна, то фосфора в почве недостаточно.

Избыток фосфора в почве, как и в случае с азотом, может привести к недостатку калия.

Калий (K)

Он обеспечивает здоровый рост Вашего растения. Когда калия недостаточно, рост замедляется, листья растут слишком близко друг к другу, их края заворачиваются и становятся коричневыми.

Если калия слишком много, в почве может начаться дефицит кальция и магния.

Кальций (Ca)

Он важен для образования клеточных стенок растений и роста корневой системы. Без достаточного количества кальция корни развиваются слабо, листья растут странной формы, часто коричневеют.

Магний (Mg)

Это питательное вещество, необходимое для выработки хлорофилла. Также магний важен для большинства реакций ферментации. Растения по-разному реагируют на дефицит Mg в почве; чаще всего, листья желтеют и могут внезапно отваливаться, не увядая при этом.

Избыток магния может привести к дефициту кальция.

Сера (S)

Она также играет важную роль в процессе выработки хлорофилла. Если серы недостаточно, рост будет медленным, листья — маленькими, круглыми и хрупкими. Листья будут опадать, цветки — увядать.

Вторая группа — микроэлементы (или микронутриенты)

Железо (Fe)

Это микроэлемент, необходимый для переноса кислорода и образования хлорофилла. Определить дефицит железа можно по листьям: если они пожелтели, но жилки остались зелеными, железа мало. Обычно дефицит железа возникает из-за избытка извести в почве.

Марганец (Mn)

Он выступает в качестве проводника для различных ферментов и также участвует в процессе образования хлорофилла. Недостаток марганца вызывает различные реакции у каждого растения. Желтые листья с зелеными жилками, серовато-белые точки на листьях — стандартные признаки дефицита этого элемента.

Избыток марганца приводит к проявлению похожих признаков и дефициту железа.

Бор (B)

Он необходим для репродукции, обмена сахаров и получения клетками достаточного количества воды. Когда бора мало, стебель растения становится полым, а плоды получаются кривые, иногда листья сворачиваются, на них появляются пятнышки, края коричневеют.

Цинк (Zn)

Он важен для производства белков. Цинк влияет на процесс роста и созревания плодов. В результате нехватки цинка растение меньше плодоносит, листья желтеют между жилками, растут слишком близко друг к другу, обладают необычной формой, на них образуются засохшие бурые или фиолетовые пятна.

Медь (Cu)

Медь — еще одно важное для формирования белка и поддержания процесса репродукции вещество. Свернувшиеся, увядающие голубовато-зеленые листья указывают на недостаток меди.

Молибден (Mo)

Он важен для азотистых ферментов и формирования клубней. Когда молибдена недостаточно, листья покрываются желтыми точками, образуются почки неправильного размера, которые часто отмирают.

Хлор (Cl)

Он важен для углеводного обмена и фотосинтеза. Дефицит хлора приводит к слабо развитой корневой системе и увяданию растения.

Почвенные тесты

Не пытайтесь сами угадать, что именно нужно Вашей почве. Как Вы поняли, одинаковые на первый взгляд признаки могут относиться к нескольким разным причинам. Почвенный тест поможет Вам узнать, каких именно нутриентов из вышеизложенного списка в почве недостаточно. Тест определяет не просто содержание веществ в почве, а количество, которое растения реально могут из нее получить.

В зависимости от количества питательных веществ в образце Вы сможете определить, какое удобрение и в каких количествах Вам нужно использовать. Помимо этого, тест проверяет уровень pH (кислотности или щелочности) и содержание гумуса. Уровень pH влияет на доступность питательных веществ. Обычно макроэлементов меньше в почве с низким уровнем pH, а микроэлементов — с более высоким уровнем. Анализ почвы также позволит узнать, нужно ли добавлять к почве известь и в каких количествах. Известь — источник кальция и магния, а еще она помогает уменьшить уровень кислотности почвы.

Источник

Химические элементы, необходимые для жизни растений

В составе растений можно обнаружить почти все химические элементы, существующие на Земле, но для питания и роста им необходимы всего 13 элементов. В дополнение к этим 13-ти элементам можно добавить еще углерод, водород и кислород, которые растения получают из воды и воздуха.

Основные элементы питания можно разделить на две группы, такие как макроэлементы и микроэлементы. К списку макроэлементов относятся Азот (N), Калий (K), Кальций (Ca), Фосфор (P), Магний (Mg) и Сера (S). Эти элементы являются основными для питания растений и потребность растительных организмов в них высока.

К микроэлементам относятся – Железо (Fe), Медь (Cu), Бор (B), Цинк (Zn), Марганец (Mn), Молибден (Mo) и Хлор (Cl). Растению для роста они нужны в сравнительно небольших количествах, но это не значит, что растения могут обойтись без какого-либо из них. Согласно принципу незаменимости питательных элементов, отсутствие или существенный недостаток любого макро или микроэлемента приводит к снижению роста, болезням и даже может привести к гибели растения. Отсюда и термин «жизненно необходимые элементы». В связи с этим главная задача любого растениевода – обеспечить растения всеми необходимыми веществами для их полноценного, здорового роста и развития.

В гидропонике все эти элементы разводят в воде, в строго определенном количестве, готовят так называемый питательный раствор. Растению нет никакой необходимости тратить силы на поиск элементов питания, отращивая огромную корневую систему.

Являются ли гидропонные растения органическими и безвредными для употребления в пищу? Бесспорно. Все растения используют два типа питания: листовое, то есть фотосинтез, и корневое — поглощение ионов минеральных солей. Посредством фотосинтеза и поглощения неорганических ионов, растения самостоятельно вырабатывают органические вещества для своего роста и развития, а не используют уже готовые, как это делают, например, животные.

Отличие гидропоники от выращивания в почве.

В почве содержатся как органические, так и неорганические компоненты. Неорганические составляющие – это песок и камни, в процессе разрушения которых высвобождаются неорганические элементы. Органическая часть, или перегной, представляет собой перегнившие растительные и животные остатки, разложению которых способствуют содержащиеся в почве многочисленные организмы.

Во время разложения органической материи высвобождаются неорганические элементы. Далее эти элементы попадут в грунтовые воды, образуя натуральный почвенный раствор из ионов отдельных элементов. Именно эти неорганические вещества и будут поглощаться корнями растений (Рис.41).

В гидропонике питательные растворы из важнейших для растений элементов готовятся на основе минеральных солей. Растворившись в воде, они распадаются на отдельные химические элементы в атомном ионном состоянии. Так же как и в почве, корни растений поглощают питательные вещества из раствора и используют их для своего роста.

Разница между двумя этими способами питания заключается лишь в том, что в гидропонике мы имеем возможность рассчитывать и довольно точно контролировать пропорции веществ, добавляя оптимальное количество каждого элемента согласно потребностям растений. В почве же концентрация веществ всегда различна и добиться оптимального содержания практически невозможно, а контролировать вообще не представляется возможным.

Поэтому в правильно приготовленном растворе, гидропонные растения чувствуют себя более хорошо, их рост выше, они не испытывают каких бы то ни было проблем в питании.

Рис.41 Поглощающий питательные вещества и воду из раствора корень в поперечном разрезе.

Источник